EXCEL在测量数据处理中的应用

1、地下管线探测与测绘技术贾诗雨 、山东正元地球物理信息技术，山东 济南 25000摘要：本文主要介绍了电子表格办公软件EXCEL在进行管线测量计算中的具体应用。关键词：EXCEL；函数；管线测量；应用Underground pipeline detection and mapping technologyJia Shiyu(Shandong Zhengyuan geophysical information technology Co., Ltd., Shandong Ji'nan 25000)Abstract: This paper mainly introduces the appl

2、ication of EXCEL in the measurement and calculation of the pipeline.Key words: EXCEL; function; pipeline measurement; application1.引言Excel表处理软件是美国微软公司研制的办公自动化软件Office中的重要成员，其表格数据处理功能强大，在我国计算机用户中有着广泛的市场。作为一种日常事务和工作处理的脚本语言，主要应用于类似办公自动化等领域。Excel电子表格来处理测量计算数据, 它几乎可完成除严密平差之外的所有测量计算。在使用过程中, 假设应用逻辑函数,可完全替代

3、可编程计算器。现在Excel已经应用到高程导线、测图水准、边长改化、变形观测数据处理、野外观测手簿、放样数据计算等计算中,计算方便、快捷, 并且最后能提供一张漂亮的计算表, 为工作带来了许多方便。本文通过EXCEL表格直观的形式，灵活多变的数据处理方式和强大的二次开发功能介绍EXCEL在进行管线测量中水准数据计算；闭合导线坐标计算以及经纬度换算成高斯平面直角的方法。2. EXCEL在测量数据处理中的应用 在管线测量中，高程控制测量一般采用是的布设三、四等水准网。而在内页处理上使用EXCEL软件会大大提高工作效率。以下就是使用EXCEL软件记录四等水准计算手簿的过程。2.1四等水准计算手簿四等水

4、准测量观测手簿制作依据是中华人民共和国行业标准?城市测量标准?CJJT8-2021。标尺为红黑面区格式水准尺,1号尺红黑面常数差为 4.687,2号尺常数差为4.787。观测顺序为“后-前-前-后黑、黑、红、红，测站要求前后视距100m,前后视距差5m,前后距离累计差10m,红黑面读数差3mm,红黑面高差较差3mm，黑红面所测高差之差5mm，检测间歇点高差之差5mm。根本公式:测站上的计算与校核,高差局部： 10和9分别为后、前视标尺的黑红读书之差，11为黑红面所测高差之差。K为后、前视标尺红黑面零点的差书数； 16为黑面所算得的高差，17为红面所算得的高差。由于两根尺子红黑面零点差不同，所以

5、16并不等于17因此11尚可作一次检核计算，即 视距局部： 水准测量观测手簿制作步骤:1运行Microsoft Excel根据四等水准测量观测手簿的格式 ,按图 2-1格式绘制表格。2在表格中的第 1、2、3站进行公式编辑 ,其他的可以根据表3-5下面的说明进行复制。按表3-5格式给各单元格输入公式。3按实际输出要求给单元格设置格式。4采用复制粘贴的方法制作第 4、5 站的表格和公式输入选取 2、3号站的表格进行复制 ,并粘贴至3号站的下方 ,可得 4、5 站。假设不停地向下粘贴即可得后续各站的记录表格。5对输入了公式的单元格写保护 图2-1 水准测量手簿 表2-2 公式表行列输入函数13I=

6、IF(G13="","",IF(G13-H13+4787)>3,"超限",G13-H13+4787)14I=IF(G14="","",IF(G14-H14+4687)>3,"超限",G14-H14+4687)15B=IF(B13="","",B13-B14)15D=IF(D13="","",D13-D14)15G=IF(G13="","",G13

7、-G14)15H=IF(H13="","",H13-H14)15I=IF(G15="","",IF(I13-I14)>5,"超限",I13-I14)15J=IF(G15="","",IF(H15>G15,(H15-100+G15)/2,(H15+100+G15)/2)16B=IF(B15="","",IF(ABS(B15-D15)/10>3,"超限",(B15-D15)/10)1

8、6D=IF(B16="","",B16)16G=IF(B15="","",B15+D15)17I=IF(G17="","",IF(G17-H17+4687)>3,"超限",G17-H17+4687)18I=IF(G18="","",IF(G18-H18+4787)>3,"超限",G18-H18+4787)20D=IF(B20="","",IF(A

9、BS(D16+B20)>10,"超限",D16+B20)20G=IF(B19="","",B19+D19+G16)注意：其他的公式可以根据上面相应单元格内的公式粘贴复制就可以了，BE列的公式要从第2站开始复制，GJ列的公式要复制两站，也就是把1、2两站的公式复制，然后粘贴到3、4站，因为单站的后尺是黑面而双站的后尺是红面，所以要双站复制才可以。上述步骤就是制作等水准测量记录手簿的全过程。该观测记录手簿具有直观、操作简易、重复使用等优点。野外作业时 ,记录员只要像常规水准测量那样在表格中输入观测值 ,手簿就能自动进行前后视距差、前

10、后视距累积差、高差、高差中数、累积距离、累积高差的计算 ,并按标准要求判断观测值是否满足要求。当观测值不满足要求时 ,手簿能自动以中文提示作业员 ,及时进行重测。水准路线测量完毕 ,改名存盘。2.2闭合导线坐标计算表 在管线测量中，做闭合导线是管线测量中平面控制测量的一种方法。Excel的三角函数运算功能不尽完善。尽管Excel的单元格数值有许多设置方式,但没有角度单位的设置,用自定义方式来设定也不甚方便。在多个单元格中,角度单位的转换是比拟方便的,但用这种方式设置的角度转换使得进行三角函数运算十分繁琐,这主要原因是由于Excel是以单元格为操作对象。要充分发挥Excel的优秀功能,应解决角度

11、单位的转换问题,如此即可使其进行三角函数运算时变得十分便捷。 图2-3 角度转换表格Excel内置有400多种函数,也包括了各种三角函数,但由于其角度单位转换不直观,不便于按常规的角度记录方式进行角度输入,使其应用于测量计算不够简捷方便。解决方法是将位于三个单元格中的角度单位“度分秒转换为“度,再将“度转换成“弧度,以及其逆转换，如图3-9。在单元格(E3)中输入以下公式,就可以将角度转换成以“度为单位:=IF (OR (B3="", C3=""),"", B3+C3/60+D3/3600)将“度为单位的角度转换成“弧度为单位的角度将

12、单元格(E3)内以“度为单位的角度转换成以“弧度为单位的角度,只需输入以下公式:= RADAINS (E3)以下给出一个应用Excel进行闭合导线坐标计算的例子,以作说明。 图2-4 闭合导线坐标计算表闭合导线的根本情况建立一个Excel表格,按列依次为:点号、观测水平角(左内角,单位:度分秒)、观测左角(°)、角度改正数()、改正后的角(°)、坐标方位角(°)、距离(m)、X坐标增量(m)、Y坐标增量(m)、X坐标(m)、Y坐标(m)，如图3-10所示。再依次输入数据和观测数据之后,即可以在相应的单元格中进行运算。根据下表的公式创立表格： 表2-5 公式表行列公

13、式E3=IF(OR(B3="",C3=""),"",B3+C3/60+D3/3600)E7=IF(OR(E3="",E6=""),"",SUM(E3:E6)F3=IF(OR($C$9="",$F$9=""),"",-$F$9/$C$9)F7=IF(F3="","",SUM(F3:F6)F9=IF(OR(E7="",C9=""),"

14、;",(E7-(C9-2)*180)*3600)F10=IF(C9="","",40*SQRT(C9)G3=IF(OR(E3="",F3=""),"",E3+F3/3600)G7=IF(G3="","",SUM(G3:G6)H3=IF(E8="","",E8)H4=IF(OR(G4="",H3=""),"",IF(H3+G4+IF(H3+G4>

15、;180,-180,180)>360,H3+G4+IF(H3+G4>180,-180,180)-360,H3+G4+IF(H3+G4>180,-180,180)I7=IF(OR(I3="",I4="",I5="",I6=""),"",SUM(I3:I6)I8=IF(J7="","",J7)I9=IF(OR(J7="",K7=""),"",SQRT(J72+K72)J3=IF(OR

16、(H3="",I3=""),"",I3*COS(RADIANS(H3)J7=IF(J3="","",SUM(J3:J6)J10=IF(J3="","",SUM(J3:J6)K3=IF(OR(H3="",I3=""),"",I3*SIN(RADIANS(H3)K7=IF(K3="","",SUM(K3:K6)L3=IF(OR(J3="",I

17、3=""),"",J3-I3/$I$7*$J$7)L7=IF(L3="","",SUM(L3:L6)L8=K7M3=IF(OR($I$7="",$K$7=""),"",K3-I3/$I$7*$K$7)M7=IF(M3="","",SUM(M3:M6)N4=IF(N3="","",N3+L3)O4=IF(O3="","",O3+M3)2.3

18、经纬度换算到高斯平面直角从经纬度BL换算到高斯平面直角坐标XY高斯投影正算，或从XY换算成BL高斯投影反算，一般需要专用计算机软件完成，在目前流行的换算软件中，存在一个共同的缺乏之处，就是灵活性较差，大都需要一个点一个点地进行，不能成批量地完成，给实际工作带来许多不便。用Excel可以很直观、方便地完成坐标换算工作，不需要编制任何软件，只需要在Excel的相应单元格中输入相应的公式即可。下面以54系为例，介绍具体的计算方法。完成经纬度BL到平面直角坐标XY的换算，可以通过简化计算公式或考虑直观性，适当增加或减少所占列数。在EXCEL中，输入公式的起始单元格不同，那么反映出来的公式不同，各单元格的公式如下：表2-6 公式表行列公式A8=0.006738525415*H62B8=G62C8=1+A8D8=6399698.9018/SQRT(C8)D3=A3+B3/60+C3/3600D6=A6+B6/60+C6/3600E6=D6-D3E8=H62*F62F6=RADIANS(E6)F8=H6*G6G6=TAN